天津市中重科技工程有限公司
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热轧棒材表面加工弊病的孕育及管制刘桂江，包文全，韩凤军，马英豪
东北特钢团体抚顺特别钢股分有限公司
纲要：经由剖析协商东北特钢团体抚顺特别钢股分有限公司连轧厂热轧棒材表面弊病的描写特性,聚集金相剖析和临盆练习,对这类表面弊病实行了归类;并依据其特性、孕育出处离别提议可行的管制方法,由此擢升了棒材表面原料,其涡流探伤经由率擢升近10%。关键词：热轧棒材;表面弊病;描写;管制;东北特钢团体抚顺特别钢股分有限公司临盆的黑皮钢材不断存在一些表面弊病,关于直接下料镦锻的用户,其原料反对中表观原料弊病占到80%以上,厂内涡流探伤检修中,一次及格率不够75%,不及格料须要屡次修磨、探伤、组坯,给临盆带来极大搅扰。因锻炼、加工两个步骤孕育的弊病各有其特性[1],本文聚集加工临盆中涌现的弊病描写及理论剖析,对棒材表面加工弊病的孕育实行归类归纳。
1临盆工艺抚顺特别钢股分有限公司连轧厂热轧棒材临盆要紧的工艺线路为:电炉→精深→连铸(mm×mm或mm×mm方坯)→轧制(13~90mm圆钢)。该临盆线要紧设置:60tUHP电弧炉、LF炉、VD炉、四流弧形连铸机、端进侧出步进梁式加热炉、24架连轧机组。
在涡流探伤不合估中随机抽取30~90mm圆钢实行酸洗、角向个别修磨等,对涡流探伤不合的喷油符号并实行纪录统计。
2弊病剖析及管制方法2.1折叠折叠弊病是在轧制历程中孕育的,图1为表面折叠弊病引发裂纹的模范样式,裂纹多与钢材表面成15°~75°角,尾部圆钝,双侧微弱脱碳或无脱碳,内有氧化铁皮,启齿度较宽。模范折叠弊病酸洗后表面多呈双道平行线状,在整支钢材上通长散布。临盆中也存在单道的折叠弊病,不断与铸坯原始裂纹混淆,但铸坯原始裂纹由于经太高温加热,高倍下裂纹双侧脱碳不断较严峻,如图2所示。
孕育折叠的要紧出处是制品以前的轧件有耳子,其次,在轧制历程中各个道次所孕育的飞边、严峻的刮伤,以及辊环摧残、辊槽严峻磨损等环境,均能够使制品表面孕育折叠;其余,如坯料存在严峻弊病,清算欠妥也或许孕育折叠。于是,缩小或防止折叠的要紧方法有:正当打算孔型,的确推测宽展,正确调换辊槽和导卫场所,减弱或消除制品前轧件的耳子、飞边、刮伤等弊病,详尽清算坯料表面的严峻弊病。
2.2结疤棒材结疤弊病的孕育与铸坯原始表面原料、轧制职掌、轧背面尾剪切及设置形态等紧密联络。结疤弊病尽管样式各别,但联络于裂纹、折叠等隐性弊病,属于较为直觉的弊病,易于剖析和定位其孕育步骤。
图3所示的小结疤弊病是在涡流探伤后发觉的,回查那时的临盆前提发觉:该批钢材因除鳞水碱渡太高,孕育除鳞喷嘴阻塞,除鳞成效欠安,表面氧化铁皮残留较多,一些粘连在钢坯表面的氧化铁皮轧后即在钢材表面涌现不延续的小结疤[2];其它,还会孕育洪量的麻坑弊病。于是,保证除鳞水水质、按时清算和保护喷嘴可缩小该类弊病。
图4所示结疤弊病多孕育在钢坯头尾部,是连铸坯火焰切割孕育的火切残剩物在轧制历程中粘附在钢材头尾部位,实行头尾剪切时未彻底切净孕育的。于是,连铸坯分定尺切割时需保证切割原料,只管缩小残留物。利用助燃剂等增多火焰切割枪的熔断手腕、轧后合适增多切头尾长度是管制此类弊病的灵验方法。图5所示坯料的角部磨损孕育于连轧厂加热炉内。连轧厂加热炉为端进侧出步进梁式加热炉,出炉采取安定于炉墙探入炉内的悬臂辊方法出炉,出炉职掌步骤为动梁带料抬起、上前疏通、动梁降落(钢坯安置在悬臂辊上)、转移悬臂辊出炉。定梁高度与悬臂辊上辊沿平齐,如装料过密或许钢坯偏私,则转移悬臂辊出炉前一支钢坯时,后一支钢坯的下表面也被悬臂辊辊沿屡次冲突,涌现如图5所示的坯料损伤,后续轧制即涌现大片结疤弊病。图6所示的压入型单点深坑,也可归为结疤类弊病,这类弊病多孕育于钢材近头部场所。连轧厂轧机的前6架粗轧机为平立瓜代箱方型孔型系统,进口采取滑动导卫,轧件告成咬入和安定轧制而不产生旋转依赖于进口导卫和上辊环之间的夹持力,于是进口导卫与上辊环间距应与前架次轧件尺寸一致。轧件出平轧机背面部上扬、平立轧机轧制线对中不好、进口导卫太高都邑致使在咬入倏得坯料头部被轧机辊环辗起铁角子,粘附在轧件表面,在后续临盆中持续轧制、零末端即会孕育这类弊病。在临盆中,特别是调换钢种和坯型时,合适调换滑动导卫的高度、楷模粗轧道次轧件尺寸能够缩小这类弊病。2.3划伤钢材表面划伤完尽是一种加工弊病,划伤漏检或许孕育用户利用历程中的表面开裂,特别是用户冷镦使历时毒害更大,不断孕育批量性次品。其要紧孕育于钢材轧后的运送辊道及通道侧壁部位。由于辊道轴承抱死、铁皮等异物卡死致使辊道中止转移,通道侧壁立辊调换欠妥或延续处优异,这些不动的硬点与疏通着的红热钢材相连触即孕育划伤,这类划伤不断较浅,如图7所示;其余再有一种较为严峻的划伤,是孕育于轧机进口导卫夹板及出口导管处,由于导卫导管安设或对中欠妥,钢材经末端孕育划伤。要杜绝划伤须要从设置定检保护、报警安设利用、轧钢工按时对轧机导卫巡检等方面动手。2.4辊伤辊伤孕育于出弊病的回旋部件处,或许是轧机轧辊、转移导卫辊、通道地辊、通道侧立辊、矫直辊等处。辊伤的最要紧特性是在棒材的长度方位上呈规律性散布,弊病以安定的长度周期涌现,图8为模范的矫直辊伤。
产生堆钢事件后要对轧辊和导卫辊表面实行确认,观察能否粘附着铁皮;关于变形抗力较大的高合金种类应切除头部,防止头部冷却快孕育的硬点损伤轧辊,轧后应查看轧辊表面能否存在硬伤凹坑;轧后勤取小样,小规格材取小样的长度应合适加长,酸洗后勤查看能够实时发觉辊伤,依据辊伤散布规律实时找出孕育的场所,能够缩小辊伤次品量。2.5其余表面弊病2.5.1褶皱褶皱弊病体现为钢材表面纵向多条聚集状弊病,深度不等,见图9。在制品钢材上多与制品孔型的辊缝场所相对应,褶皱与孔型的利用环境及孔型构造与轧制变形联络,微弱的褶皱不会对钢材的利用孕育不良影响,严峻的褶皱弊病同裂纹等同样深入钢材表面,孕育严峻弊病,漏检后会影响客户利用。文件[3]经由金相弊病剖析及有限元摹拟本领指出:褶皱是在棒材轧制的早期孕育的,是一种再结晶局面,摹拟结局显示温度和变形能等第是管制表面弊病孕育的最要害参数,经由变换孔型,限定变形能能够缩小不安定性。这个论断与抚钢连轧厂临盆理论相符合,轧制头几道次的孔型越不只洁,轧材表面褶皱的水平越重;轧制早期孔型越光洁,轧材表面褶皱水平越轻。
于是管制孔型的利用寿命、过钢量、正当的孔型打算是处理热轧棒材表面褶皱弊病的要紧机谋。
2.5.2中心坯料角裂在连轧临盆步骤中,连铸坯加热工艺轨制对轧材表面原料有要害的影响;临盆历程发觉的其余一种较为模范的弊病如图10~图12所示,弊病的孕育与加热工艺联络。加热时预热段温度与钢坯热形态不般配,易使原始晶粒强悍塑性差的钢坯孕育裂纹。
关于冷坯加热的景遇,由于存在铁素体/渗碳体→奥氏体转换,该转换将致使铸坯表面孕育拉应力,故在该相变温度临近不能过快加热(加热速度不高于4℃/min),不然就轻易孕育表面裂纹。关于铸坯热送热装的景遇,由于在表面和内部或许同时存在两个相悖的相变历程(铁素体/渗碳体奥氏体转换),这使得铸坯表面的应力形态更为繁杂,于是更易孕育表面裂纹。惟独当入炉温度阔别相变温度范畴,才气灵验防止表面裂纹的孕育。关于热送钢种,应避让裂纹敏锐温度区间实行囊炉,即不高于℃装炉。
2.5.3过烧、拉裂高合金用具钢、高碳钢对加热温度较为敏锐,易涌现过烧裂纹,钢材表面体现为横向裂口,裂口边际强悍、有氧化色,见图13、图14。严峻者乃至在轧制中即断为几节,矜重来说应属于一种轧制原料事件。经由同意正当加热工艺轨制、轧机干线涌现阻碍时辰实时调换加热温度能够缩小过烧及低温拉裂事件。
3结语经由剖析和归纳上述临盆历程中涌现的弊病,抚顺特钢连轧厂针对不同弊病实时选用校正警备方法,大大擢升了轧材表面原料,涡流探伤一次及格率擢升10%以上。
参考文件[1]刘相华,查显文,赵启林,等.棒线材临盆本领的进展前程预计[J].轧钢,,33(6):1.
[2]史园园,郑宏大.钢纤维用盘条表面氧化铁皮的管制协商[J].
[3]Hyuck-CheolKwon,Ho-WonLee,Hak-YoungKim,etal.Surfacewrinkledefectofcarbonsteelinthehotbarrollingprocess[J].JournalofMaterialsProcessingTechnology,9():.
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